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Das E-Book über Leuchtdioden zeigt die rasante Entwicklung dieses elektronischen Bauteils. Von der einfachen LED für Statusanzeigen über farbige und weiße Leuchtdioden, organische Leuchtdioden, die OLEDs bis hin zu den Power-LEDs. Der Einsatzbereich für Leuchtdioden erstreckt sich zwischenzeitlich von denen für Statusanzeigen, über die LED-Displays, Hintergrundbeleuchtungen, bis hin zu dem Einsatz in Scheinwerfern. Mit den Power-LEDs wird auch der Einsatzbereich in der Raumbeleuchtung vorangetrieben, ein riesiger Zukunftsmarkt.

TRANSCRIPT

  • 1. Leuchtdioden Glossar Leuchtdioden 1
  • 2. Index Leuchtdioden Abstrahlflche Leuchtdichte AlInGaP, aluminium, indium, gallium and Licht phosphorous Lichtart Bin-Code Lichtstrom Candela OLED, organic light emitting diode CCT, correlated color temperature PLED, polymere light emitting diode CRI, color rendering index Farbwiedergabeindex Power-LED Farbe Raumwinkel Farbraum RC-LED, resonant cavity LED Farbtemperatur SOLED, stacked OLED Farbton SSL, solid state lighting Footlambert UV-LED, ultraviolet light emitting diode Helligkeit Wei InGaN, indium gallium nitride WLED, white LED Kelvin Impressum LED, light emitting diode Leuchtdiode 2
  • 3. Leuchtdioden Abstrahlflche Halbleiterstrahlungsquellen, die Licht in Lichtwellenleiter abgeben sollen, haben zu diesem emitting area Zweck eine Abstrahlflche. Fr die im Infrarotbereich verwendeten Strahlungsquellen, wie Leuchtdioden (LED) und Laserdioden (LD), ist der Durchmesser dieser Abstrahlflchen 50 bis 100 m bei der LED und ca. 5 m bei der Laserdiode. AlInGaP, aluminium, AlInGaP (Aluminium, Indium, Gallium, Phosphor) ist ein dotiertes Halbleitermaterial, das seit indium, gallium and Anfang der 90er Jahre in Leuchtdioden (LED) eingesetzt wird. Die Dotierung AlInGaP hat in phosphorous den spektralen Wellenlngen zwischen 630 nm und 670 nm, also bei Rot, Orange und Bernstein, eine besonders hohe Lichtstrke. Bin-Code Der Bin-Code ist ein einfacher Code in dem die Kennwerte fr das Farb- und bin code Helligkeitsempfinden von Leuchtdioden (LED) zusammengefasst sind. Er besteht aus dem Flux-Rating, der Vorwrtsspannung (Forward Voltage, Vf), den Farbtnen fr Wei und der Emissionsfarbe der Leuchtdiode. Die einzelnen Kennwerte sind als Buchstaben und/oder Ziffern codiert. Es gibt allerdings davon abweichende Schemata, die mit einem Code fr die Helligkeit, fr die Wellenlngen und der Vorwrtsspannung arbeiten. Darber hinaus gibt es neuere Bin-Codes, die genauer sind und bei denen die Aufbau des Bin-Codes Farbflchen in den CIE-Farbraum 3
  • 4. Leuchtdioden eingetragen sind. Das Flux-Rating gibt die minimale und maximale Helligkeit in Lumen (lm) an. Die Codierungsskala reicht von 13,9 lm bis 249,6 lm. Die Vorwrtsspannung (Vf) ist ein weiterer wichtiger Kennwert, der im Bin-Code mit Werten zwischen 2,31 V und 8,31 V codiert ist. Fr die Farbnuancen von Wei kennt der Bin-Code Wellenlngenbereiche des Bin-Codes fnf Abstufungen zwischen grnlich bis leicht violett und bei den Emissionsfarben unterscheidet man zwischen Wei, Knigsblau, Blaugrn, Grn, Gelbgrn, Gelb, Gelborange, Orange und Rot. Wobei die einzelnen Farben mehrfach wellenlngenmig unterteilt sind. Candela Candela (cd) ist die Maeinheit fr die Lichtstrke, fr die von einer Lichtquelle in einer cd, candela bestimmten Richtung abgestrahlten Lichtenergie. Definitionsgem ist es die Energie, die ein schwarzer Strahler mit 1/60 qcm Oberflche bei der Schmelztemperatur von Platin, bei 1.770 C whrend einer Sekunde ausstrahlt. Die Einheit Candela gehrt zu den Basiseinheiten des Einheitensystems (SI). Je hher der Candela-Wert ist, desto heller ist das emittierte Licht. 4
  • 5. Leuchtdioden Ein Candela ist in 1.000 Millicandela (mcd) unterteilt. Bezieht man die Lichtstrke auf eine Flcheneinheit, erhlt man die Leuchtdichte. Zwischen der Lichtstrke und dem Lichtstrom gibt es eine Beziehung ber den Raumwinkel in Steradian. Danach ergibt sich Candela aus dem Verhltnis von Lumen zum Raumwinkel. Typische Candela-Werte liegen im Wohnraum zwischen 3 und 12 Candela, im Bro zwischen 10 und 20 Candela und Schaufenster haben zwischen 60 und 300 Candela. CCT, correlated color Die Correlated Color Temperature (CCT) beschreibt die relative Farbtemperatur einer weien temperature Lichtquelle. Die Abstufungen von Wei reichen von Kaltwei ber Neutralwei bis hin zu Warmwei. Diese feinen Unterschiede, die im Binning eingeteilt sind, drcken sich im Farbempfinden aus, das Wei als gelb-, orange- oder blaustichig charakterisiert. Die in Kelvin (K) angegebene Correlated Color Temperature steht fr die diversen Wei-Schattierungen. Kaltwei hat den CCT-Bereich zwischen 10.000 Kelvin (K) und 4.500 K, der CCT-Bereich von Neutralwei liegt zwischen 4.500 K und 3.500 K und der von Warmwei zwischen 3.500 und 2.540 K. CRI, color rendering Der Color Rendering Index (CRI) ist der Farbwiedergabeindex, der zur Charakterisierung von index Leuchtquellen dient. Er ist ein Index fr die Natrlichkeit der Farbe. Je grer der Farbwiedergabeindex Farbwiedergabeindex, der als CRI- oder Ra-Wert bezeichnet wird, desto natrlicher werden Farben wiedergegeben und desto angenehmer werden sie empfunden. Die Gre des Ra- Wertes kann zwischen 0 und 100 liegen und ist mageblich fr die Farbwiedergabe von beleuchteten Gegenstnden. Der Farbwiedergabeindex ist ein Vergleichswert mit dem das Beleuchtungsspektrum von Lampen oder Leuchtdioden verglichen werden kann. Sonnenlicht hat den Farbwiedergabeindex 5
  • 6. Leuchtdioden 100. Es gibt eine Klassifizierung fr den Farbwiedergabeindex; so wird ein Ra-Wert von 95 als hervorragend, einer von 90 als fair und einer von 80 als schlecht eingestuft. Der Farbwiedergabeindex unterscheidet sich von der Farbtemperatur, die zwischen kaltem und warmem Licht unterscheidet. Neben Sonnenlicht mit einem Ra-Index von 100, haben beispielsweise Energiesparlampen einen Ra-Wert von etwa 80, wei leuchtende Leuchtdioden, WLEDs, bringen es auf einen CRI- Wert von ber 80. Eine Erhhung des CRI-Wertes wird durch warmwei leuchtende LEDs erzielt, die mit zwei Leuchtstoffen arbeiten. Der Farbwiedergabeindex wird nach DIN in sechs Stufen mit den bereits erwhnten Klassifizierungen angegeben. Meistens wird mit dem Farbwiedergabeindex auch die Lichtfarbe angegeben. Farbe Farbe ist eine subjek